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与可靠性相关的概念主要有平均无故障时间、平均故障修复时间和平均故障间隔时间等。
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可靠度为R（t）的系统的平均无故障时间（MTTF）定义为从t=0时到故障发生时系统持续运行时间的期望值，计算公式如下：
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如果R（t）=e-λt，则MTTF=1/λ。其中λ为失效率，是指器件或系统在单位时间内发生失效的预期次数，在此处假设为常数。
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例如，假设同一型号的1000台计算机在规定的条件下工作1000小时，其中有10台出现故障，那么这种计算机千小时的可靠度R为（1000-10）/1000=0.99，失效率为10/（10×1000）=1×10-5。因为平均无故障时间与失效率的关系为MTTF=1/λ，所以MTTF=105小时。
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可用度为A（t）的系统平均故障修复时间（MTTR）可以用类似于求MTTF的方法求得。设A1（t）是在风险函数Z（t）=0且系统的初始状态为1状态的条件下A（t）的特殊情况，则：
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此处假设修复率μ（t）=μ（常数），修复率是指单位时间内可修复系统的平均次数，则：
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平均故障间隔时间（MTBF）常常与MTTF发生混淆。因为两次故障（失败）之间必然有修复行为，所以MTBF中应包含MTTR。对于可靠度服从指数分布的系统，从任一时刻t0到达故障的期望时间都是相等的，因此有：
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在实际应用中，一般MTTR很小，所以通常认为MTBF≈MTTF。
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